14.3 : Atomabsorptionsspektroskopie: Übersicht

Die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) ist eine Technik zur Analyse von Elementen, bei der die elektromagnetische Strahlung (EMR) gemessen wird, die von Atomen absorbiert wird, wodurch diese in ein höheres Energieniveau übergehen. Der wichtigste Schritt bei der AAS ist die Atomisierung, bei der der Analyt in gasförmige Atome umgewandelt wird, typischerweise durch eine Flamme oder einen Ofen. Einige dieser Atome werden in der Flamme thermisch angeregt, während die meisten im Grundzustand verbleiben.

Wenn diese gasförmigen Atome im Grundzustand mit EMR einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt werden, absorbieren sie die Strahlung nur, wenn diese die notwendige Energie für ihre elektronische Anregung bereitstellt. Der Unterschied zwischen der einfallenden und der übertragenen Strahlungsleistung der EMR ist das Maß der absorbierten Strahlung, die den Analyten quantifiziert.

Die Atomabsorptionslinien sind sehr schmal, da sie aus charakteristischen elektronischen Übergängen ohne begleitende Rotations- und Schwingungsübergänge entstehen. Die AAS folgt dem Lambert-Beerschen Gesetz, das besagt, dass die absorbierte Lichtmenge direkt proportional zur Konzentration der absorbierenden Atome ist, bei einer angenommenen konstanten Weglänge. Die AAS ist eine selektive und empfindliche Technik mit Nachweisgrenzen im Nanogrammbereich pro Milliliter. Sie wird häufig für die Spurenmetallanalyse in den Bereichen Klinik, Pharmazie, Lebensmittel, Bergbau, Umwelt und Landwirtschaft eingesetzt.

Zu den Einschränkungen der AAS gehört, dass für die Analyse lösungsphasige oder flüchtige Feststoffproben erforderlich sind. Darüber hinaus sollten die Strahlungsquellen für die AAS entweder hochauflösende kontinuierliche Quellen oder separate Linienquellen für jede Elementanalyse sein.